免疫诊断方法的建立和应用
出处:按学科分类—医药、卫生 科学普及出版社《麻风病实验室工作手册》第182页(2676字)
MB麻风患者确立临床诊断时,都已查菌强阳性,如能用免疫学技术建立早期诊断方法,将大有助于提高麻风防治工作的效率。现有的对麻风细胞免疫学的检测手段,能提示被检者对ML的保护性免疫能力,但MB患者和非接触者都呈阴性反应,所以无助于发现高危人群。检测体液内ML抗原的方法,所能达到的灵敏度和技术的复杂性,都使之不适于早期诊断的应用。因此,现今的免疫血清诊断方法的主要基础是检测抗体的技术。在建立实验室方法时应注意下列问题。
一、实验的可重复性和质量控制
将同一份血清标本作重复多次实验,各次结果会有一些差异,异批之间的差异大于同批差异。为尽可能减小差异的幅度,建立稳定性好也即重复性好的实验系统极为重要,例如,在ELISA实验中所用试剂器材,如多孔板和羊抗人IgM-辣根过氧化物酶等,应尽可能少更换批号。质控血清小量多分装,冰冻储存。必需建立质控卡,记录每次实验中质控血清的光吸收值,能发现实验结果有无随时日下跌(或上升)的现象。应用矫正系数能减少同份血清标本在异批实验中的不精确的差异,异批实验结果的差异超过15%就不能接受。凝集试验的异批实验中,血清阳性滴度的差异不应大于4倍。麻风血清诊断和淋转往往需对被检者在不同日程中作多次采样,如果两次采血间隔一年以上,所得结果的差异,除病情因素外,还存在着技术、器材和试剂等原因。所以血清诊断实验室应建立血清标本库,对所有的血清进行编号和分类,附有相应的临床记录,以资前后对照时,可将不同时间采集的血清安排在同批实验。同理,对一个患者在不同病程中所采集的淋巴细胞宜储存于液氮中,同批进行淋转,就能提供更精确的结果。
二、阳性阈值的划分
实验诊断方法一俟技术确立,应采集健康人、麻风患者和其它疾病特别是结核病患者等多组人群的血清,样本量要足够大,依据实验结果得出对麻风病的血清学敏感性和特异性。敏感性即麻风患者血清的阳性率,由于各型麻风的抗体滴度呈谱系分布,因此需确定各种类型(或仅MB和PB两类)的阳性率;特异性即非麻风患者血清的阴性率。凝集试验能依据肉眼观察判断反应的阴性、阳性。但ELISA实验的光吸收值是连续计量读数,同质人群组的光吸收值(或经数据转换后)应呈正态分布,不同质人群的两个正态分布的边界区,总有不同程度的覆盖(图5-1)。阳性阈值的位置是由我们愿意接受多少假阳性率而定。一般讲,我们对实验诊断方法所能接受的假阳性率小于5%。ELISA实验的阳性阈值的划分大多采用≥正常人光吸收值的均值加2个标准差()为阳性阈值。
图5-1 阳性阈值的划分
注:本图不设y轴,因此两个正态分布不表示人群的数量
三、阳性报告的解释
由于血清诊断基础于抗体的检测,因此在考核一种诊断方法的实际意义时,应首先考虑两个问题:1、抗体阳性是否出现在临床发病前?2、诊断感染和诊断疾病是两个不同的概念。抗体阳性仅说明被感染。因此,抗体阳性的强度与机体内的菌荷量以及临床发病究竟有多大的相关性?能否作为感染正在发展的一种指标?这些问题需对流行区的免疫流行病学作长期观察才能解决。实验室方法建立后,应尽早明确该实验的特异性和敏感性,临床或流行病学工作者在接到受检血清的阳性报告时,必然会问阳性报告的真阳性率,即预测患病的概率是多少。可运用Bayes公式来测算:
Pr(B|A)=[Pr(A|B)·Pr(B)]/[Pr(A|B)·Pr(B)+Pr(A|B)]
Pr=概率;B=患者;A=试验阳性;B=非患者;Pr(B|A)即试验阳性是患者的概率。此公式演化为流行病学公式,即:
如果存在几个异质人群,各有不同的阳性率,则
举例:假设某麻风凝集试验的血清学特异性为98%,与结核或其它疾病都未发现交叉反应,本地区的麻风患病率为1‰,MB麻风占60%,MB麻风患病率为0.001×0.6=0.0006,敏感性为97%,PB麻风的敏感性为50%。那么在人群中随机出现的一份阳性血清,MB麻风的概率为:0.0006×0.97/0.97×0.0006+0.5×0.0004+(1-0.001)·(1-0.98)=0.028。同理可以算出PB麻风的概率是0.01,是正常人的概率为0.962。从上述推算可以看出,由于麻风的发病率不高,对血清诊断的特异性要求很高。即使一种实验方法的敏感性和特异性已分别高达0.97和0.98,虽有助于筛选出:“高危”人群,即从1‰的概率提高到3.8%(0.028+0.01),但不可能作为辅助临床诊断的工具。一个血清阳性报告切不可对受检者个人造成“有潜伏麻风可能”之类的倾向性暗示。大西地岛运用NT-O-BSA的ELISA实验发现,在MB患者家属接触者中,ELISA的阳性值越高,日后发生MB麻风的概率也越高。在免疫流行病学调查中,如能收集大样本资料,得出不同人群组的ELISA值的正态分布,测算Z值,再运用Bayes公式计算,即能对人群中随机出现的不同ELISA值的真阳性率进行预测。总之,运用统计学方法对所建立的血清诊断予以正确估价是十分必要的。
四、组织与效率
麻风防治工作者渴望有简便易行、适于现场的实验方法,但另一方面随着当今科技的迅速发展,为提高麻风的免疫研究和在防治工作中实施的水平,需要采用一些复杂先进的实验。为提高效率,必然要求分层次地建立实验室的装备和职责,同时要有纵向的合作。科技、设备先进的实验室应支持和参加麻风病的免疫实验工作。实验工作者必需与临床和流行病学工作者合作。在随访病员或流行病学调查中,尽可能设置多项目的检查。例如,血清诊断与麻风菌素试验同时进行,抗体阳性而麻风菌素阴性者是“高危”的可能性更高于抗体和麻风菌素都是阳性者。因此,良好的组织合作是实施免疫诊断方法和提高麻风防治工作效率的基础。